Was ist NI ELVIS?

Dieses Dokument bietet einen Überblick zu NI ELVIS, der praktischen Entwurfs- und Prototypisierungsplattform mit zwölf der am häufigsten eingesetzten Messgeräte in einem kompakten Format für Ausbildung und Lehre. Des Weiteren werden gängige Anwendungen in Forschung und Lehre sowie die Merkmale und Vorteile von NI ELVIS näher vorgestellt. Am Ende des Dokuments finden Sie weiterführende Ressourcen zum Thema.

Was ist NI ELVIS?

NI ELVIS (National Instruments Educational Laboratory Virtual Instrumentation Suite) umfasst zwölf häufig verwendete Messgeräte – u. a. ein Oszilloskop, ein Digitalmultimeter, einen Funktionsgenerator und einen Bode-Analysator – in einer kompakten, kostengünstigen Plattform, die sich ideal für den Einsatz im Unterricht und Labor eignet. NI ELVIS kann über USB an den PC angeschlossen werden, so dass sich die Erfassung und Darstellung von Messdaten einfach und zügig gestaltet. Da NI ELVIS auf der grafischen Programmiersprache NI LabVIEW basiert, bietet es die Flexibilität virtueller Messgeräte und ermöglicht die individuelle Anpassung von Anwendungen. NI ELVIS ist integraler Bestandteil der NI-Plattform für die Elektronikausbildung und ermöglicht die Integration von Simulations- und Messdaten in die Schaltungs- und Simulationsumgebung NI Multisim. Bei NI ELVIS handelt es sich um ein speziell für die Anforderungen von Ausbildung und Lehre konzipiertes Werkzeug für Schaltungsentwurf, Messtechnik, Steuer- und Regelanwendungen, Nachrichtentechnik und Embedded- sowie Mikrocontroller-Anwendungen.

Die neueste Version NI ELVIS II+ umfasst ein Oszilloskop mit 100 MS/s, so dass nun auch höherfrequente Signale gemessen bzw. Hochfrequenzfilter entworfen werden können.

 

Wo wird NI ELVIS eingesetzt?

Ausbildung und Lehre

Im Technikunterricht kommen praktische Übungen häufig zu kurz. Eine weitere Herausforderung besteht darin, das Interesse der Studierenden am Unterricht und im Labor zu fördern. NI ELVIS bietet nicht nur einen spannenden praktischen Lernansatz, sondern verbindet gleichzeitig theoretische Konzepte mit praktischen Übungen. Die zwölf integrierten Messgeräte ermöglichen hierbei die einfache und zügige Durchführung von Messungen. Für den Schaltungsunterricht lässt sich NI ELVIS zudem nahtlos in die Simulationssoftware NI Multisim integrieren.

Forschung

Forschende müssen in der Lage sein, zügig Prototypen zu erstellen und ihre Entwürfe flexibel anzupassen. Über den NI ELVISmx Instrument Launcher haben Forschende die Möglichkeit, einfach und schnell auf alle zwölf integrierten Messgeräte zuzugreifen. Für die Anpassung von Entwürfen und Anwendungen kommt die flexible Software LabVIEW zum Einsatz. Somit gestaltet sich die Prototypenerstellung sowie die Durchführung von Machbarkeitsstudien (Proof of Concept) einfach und effizient.

 

Warum sollte NI ELVIS eingesetzt werden?

Kosteneffizienz

Da NI ELVIS bereits zwölf der am häufigsten eingesetzten Messgeräte in einer Plattform zur Verfügung stellt, besteht keine Notwendigkeit, verschiedene Messgeräte zu erwerben und zu hoffen, dass diese miteinander kompatibel sind. NI ELVIS bietet u. a. ein Digitalmultimeter, einen Funktionsgenerator, ein Oszilloskop und einen Bode-Analysator. Des Weiteren kann die Plattform für unterschiedliche Anwendungs- und Fachbereiche eingesetzt werden. Durch die Verwendung verschiedener Experimentierkarten und Trainingsmodule lässt sich die Plattform ohne großen Zeitaufwand für unterschiedliche Klassenstufen und Projekte individuell anpassen. NI ELVIS unterstützt den Unterricht für Studierende verschiedener Fachbereiche und Wissensstände und kann ebenso für die Forschung eingesetzt werden.

 

Einfache Handhabung

NI ELVIS lässt sich über USB zügig und einfach an den PC anschließen, d. h. aufwändige Hardwareinstallationen sind unnötig. Aufgrund der USB-Anbindung ist NI ELVIS zudem für portable Anwendungen geeignet und kann somit an verschiedenen Orten eingesetzt werden. Der Anschluss für ein Kensington-Sicherheitsschloss sorgt hierbei für die Sicherung der Arbeitsstation.

Der NI ELVISmx Instrument Launcher wird zusammen mit dem Treiber NI ELVISmx installiert und ermöglicht den schnellen Zugriff auf die zwölf in NI ELVIS integrierten Messgeräte. Die mit dem Instrument Launcher aufgerufenen Messgeräte lassen sich über Soft-Frontpanel anschließend umgehend konfigurieren.

Durch die Integration von NI ELVIS in Multisim gestaltet sich der Übergang von der Simulation zum Prototypen ausgesprochen einfach. In der Multisim-Umgebung können mit den virtuellen Messgeräten von NI ELVIS Schaltungen entworfen werden, die anschließend auf einer in 3D simulierten NI-ELVIS-Platine virtuell erstellt werden. Daraufhin ist es möglich, den Entwurf auf der eigentlichen NI-ELVIS-Platine zu realisieren. Aufgrund dieser schrittweisen Entwicklung muss weniger Zeit in Fehlerbehebungen investiert werden, da die simulierten mit den realen Messungen von NI ELVIS verglichen werden können. Die vollständige Werkzeugkette von NI ELVIS und Multisim ermöglicht somit die einfache Realisierung theoretischer Konzepte.

 

Integration in Multisim

NI ELVIS bietet als integraler Bestandteil der NI-Plattform für die Elektronikausbildung alle notwendigen Komponenten für eine Vielzahl an Anwendungen: von der Untersuchung grundlegender Schaltungskonzepte bis hin zur Prototypenerstellung bei Forschungsprojekten. Wird NI ELVIS zusammen mit Multisim – einer Software für den Entwurf und die Validierung von Schaltungen mithilfe von SPICE-Simulation – eingesetzt, gestaltet sich die Verbindung von Theorie und Praxis noch einfacher. Es stehen Multisim-Schaltungsdateien für einige der gängigsten Lehrbücher für den Schaltungsunterricht zum Download zur Verfügung. Mit diesen Dateien können Studierende verschiedene Theorien in einer simulierten Umgebung realisieren und die erwarteten Ergebnisse beobachten. Im Anschluss an die Simulation ist es möglich, mit der NI-ELVIS-Hardwareplattform die Schaltung zu prototypisieren und die realen Daten mit den simulierten Ergebnissen zu vergleichen.

Innerhalb von Multisim lassen sich die Schaltungen auf einem Schaltplan, welcher der NI-ELVIS-Platine nachempfunden ist, entwerfen und anschließend auf einer virtuellen Platine, die über dasselbe Layout wie NI ELVIS verfügt, erstellen. Der Schaltungsentwurf kann dann auf die NI-ELVIS-Plattform übertragen werden. Mithilfe der Soft-Frontpanel werden die simulierten Ergebnisse neben den realen Messdaten angezeigt. Da die VIs über offenen Quellcode verfügen, können die Entwürfe in LabVIEW benutzerdefiniert angepasst werden. Mit NI ELVIS, Multisim und LabVIEW gestaltet sich der Übergang von theoretischen Entwürfen zu voll funktionsfähigen Anwendungen schrittweise und nahtlos.

 

Funktionen von NI ELVIS II+

Die neueste Version NI ELVIS II+ umfasst nun ein Oszilloskop mit 100 MS/s für höherfrequente Messungen und den Entwurf von Hochfrequenzfiltern. Das Oszilloskop ermöglicht vertikale Offsets und horizontale Triggerung. Des Weiteren ist ein optionaler 20-MHz-Filter erhältlich. Die Untersuchung höherfrequenter Komponenten und die Charakterisierung von Schaltungen gestaltet sich nun so einfach wie nie zuvor.

 

Flexibilität mit LabVIEW und anderer Software

Alle zwölf integrierten Messgeräte der NI-ELVIS-Plattform können über den NI ELVISmx Instrument Launcher aufgerufen werden. Da es sich bei den Messgeräten um auf LabVIEW basierende virtuelle Messgeräte mit offenem Quellcode handelt, können Anwendungen flexibel und benutzerdefiniert angepasst werden.

LabVIEW setzt grafische Blockdiagramme und Datenflussprogrammierung ein, so dass sich Anwendungen und Messgeräte flexibel und benutzerdefiniert gestalten lassen. Mit der Installierung des im Lieferumfang von NI ELVIS enthaltenen NI-ELVISmx-Treibers können für die Messgeräte LabVIEW-Express-VIs und LabVIEW-SignalExpress-Schritte genutzt werden. Somit lassen sich die Einstellungen für jedes Messgerät interaktiv konfigurieren und LabVIEW-Anwendungen ohne große Programmiererfahrung entwickeln. Zusätzlich kann das in NI ELVIS integrierte Datenerfassungsgerät mithilfe der NI-DAQmx-API programmiert werden. Weitere Informationen hierzu finden Sie im Benutzerhandbuch.

 

Erweiterbarkeit durch Experimentierkarten

Die Plattform NI ELVIS kann mithilfe von Experimentierkarten und Unterrichtsmaterialien verschiedener Hersteller – u. a. von Emona Instruments, Freescale Semiconductor und Quanser – für eine Vielzahl an Anwendungs- und Fachbereichen eingesetzt werden. Zusätzlich dazu hat NI die Plattform um eine Digitaltechnik-FPGA-Experimentierkarte erweitert. NI ELVIS sowie die zugehörigen Experimentierkarten können für den Unterricht in verschiedenen Klassenstufen sowie für anspruchsvolle Abschlussprojekte in den unterschiedlichsten technischen Disziplinen eingesetzt werden.

 

Technischer Support

Mit dem Erwerb von NI ELVIS haben Sie Anspruch auf technischen Support durch Applikationsingenieure von NI. Zusätzlich können Sie der Anwendergemeinschaft der NI Developer Zone beitreten und sich in Diskussionsforen mit anderen Anwendern und Entwicklern weltweit austauschen. In der NI Developer Zone stehen Ihnen außerdem Tutorien, Webcasts und weitere technische Ressourcen zur Verfügung. Bevor Sie sich für NI ELVIS entscheiden, können Sie den Besuch eines NI-Vertriebsmitarbeiters vereinbaren, der Sie bei der Auswahl des für Sie passende Produktpakets berät.

 

Weitere Ressourcen

Neue Funktionen in NI ELVIS II+

In diesem Webcast werden die neuen Funktionen von NI ELVIS II+ vorgestellt.

Einführung in NI ELVIS, Multisim und LabVIEW

Laden Sie diese Unterrichtsmaterialien, einschließlich eines Laborhandbuchs, Schaltungsdateien und LabVIEW-Codes, von Professor Barry Paton herunter.

Unterrichtsressourcen für Schaltungsentwurf und -simulation

Nutzen Sie Unterrichtsmaterialien, Whitepaper, Kundenlösungen und weitere Ressourcen zu NI ELVIS und Multisim für den Schaltungs- und Elektronikunterricht.

Preis- und Bestellinformationen